具有混合导电聚合物触头的电连接器组件的制作方法

1.本文的主题总体涉及电连接器组件。


背景技术：

2.向更小、更轻、更高性能的电子部件和更高密度的电路发展的趋势已经导致了印刷电路板和电子封装设计中的表面安装技术的发展。可表面安装封装允许电子封装(比如集成电路或计算机处理器)可分离地连接到电路板表面上的焊盘，而不是通过焊接在穿过电路板的电镀孔中的触头或引脚。表面安装技术可以允许增加电路板上的部件密度，从而节省电路板上的空间。
3.表面安装技术的一种形式包括插座连接器。插座连接器可以包括保持触头阵列的基板。一些已知的插座连接器具有可压缩以在主电路板和电子封装之间提供插入件的导电聚合物柱阵列。然而，已知的插座连接器具有低偏转和工作范围。导电聚合物可能随着时间表现出应力松弛，因为负载材料会破坏并不利地影响聚合物材料的交联。导电聚合物的材料可能随着时间经历永久变形或蠕变，导致插座连接器具有潜在的有限工作寿命，并且不能被重复使用。
4.仍需要一种包括具有延长工作寿命的改进触头的电连接器组件。


技术实现要素：

5.根据本发明，提供了一种电连接器组件。电连接器组件包括具有上表面和下表面的载体。下表面配置为面向主电路板。上表面配置为面向电子部件的部件电路板。载体包括穿过其中的多个触头开口。电连接器组件包括联接到载体并穿过相应触头开口的触头。每个触头具有在上配合界面和下配合界面之间延伸的导电聚合物柱，导电聚合物柱可在上配合界面和下配合界面之间压缩。导电聚合物柱包括内芯和外壳。内芯由第一材料制成。外壳由第二材料制成。第二材料的电导率高于第一材料。第一材料的压缩永久变形低于第二材料。
附图说明
6.图1是根据用于电气系统的示例性实施例的电连接器组件的分解图。
7.图2是根据示例性实施例的电气系统的电连接器组件的侧视图。
8.图3是根据示例性实施例的电连接器组件的一部分的剖视图，示出了联接到载体的触头之一。
9.图4是根据示例性实施例的电连接器组件的一部分的俯视图，示出了载体。
10.图5是根据示例性实施例的电连接器组件的一部分的剖视图，示出了联接到载体的触头阵列。
11.图6是根据示例性实施例的电连接器组件的一部分的俯视图，示出了载体的一部分。
具体实施方式
12.图1是根据用于电气系统102的示例性实施例的电连接器组件100的分解图。图2是根据示例性实施例的电气系统102的电连接器组件100的侧视图。电气系统102包括主电路板104和电气部件108的部件电路板106(以虚线示出)。电连接器组件100用于将部件电路板106与主电路板104电连接。在各种实施例中，电气部件108是电子封装，比如asic。例如，电气部件108可以包括安装到部件电路板106的芯片110。
13.主电路板104包括上表面112和下表面114。电连接器组件100安装到主电路板104的上表面112。在示例性实施例中，支撑板116设置在下表面114处，以加固主电路板104。电连接器组件100可以通过主电路板104联接到支撑板116，比如使用紧固件118。
14.在示例性实施例中，热板120(图1)热联接到电气部件108，以从电气部件108散热。例如，板120可以用于从芯片110散热。在各种实施例中，热板120可以是散热器或冷板。在替代实施例中可以使用其他类型的热板。在各种实施例中，板120可以联接到电连接器组件100和/或主电路板104和/或支撑板116。
15.在示例性实施例中，电连接器组件100包括用于接收电气部件108的可压缩界面。电连接器组件100通过部件电路板106电连接到芯片110。在示例性实施例中，热板120联接到芯片110的顶部，以从芯片110散热。支撑板116可用于将热板120和/或电气部件108和/或电连接器组件100固定到主电路板104。
16.在示例性实施例中，电连接器组件100包括保持多个触头200的插入件150。在示例性实施例中，触头200是导电聚合物触头。触头200可以是金属化颗粒互连。触头200配置为电连接到主电路板104，并且配置为电连接到组件电路板106，以在其间传输数据信号。触头保持在触头阵列中。在示例性实施例中，触头阵列配置为在可分离界面处联接到部件电路板106，并且配置为在可分离界面处联接到主电路板104。例如，触头200可以与部件电路板106形成焊盘栅格阵列(lga)界面，并且可以与主电路板104形成lga界面。
17.在各种实施例中，电连接器组件100包括支撑框架152，其保持插入件150并配置为保持电气部件108。支撑框架152可以是形成容纳电气部件108的插座的插座框架。插入件150包括保持触头200的载体154。载体154联接到支撑框架152。例如，支撑框架152可以包括容纳电气部件108的插座开口156。载体154保持在插座开口156中，用于与电气部件108比如部件电路板106连接。支撑框架152用于相对于插入件150和触头200定位部件电路板106。可以使用紧固件118将支撑框架152固定到主电路板104和/或支撑板116。热板120可以联接到支撑框架152。可选地，支撑框架152可以相对于电气部件108定位热板120，从而限制热板120对电气部件108的压缩。在替代实施例中，插入件150可以不具有支撑框架152。
18.图3是根据示例性实施例的电连接器组件100的一部分的剖视图，示出了联接到载体154的触头200之一。图4是根据示例性实施例的电连接器组件100的一部分的俯视图，示出了载体154。
19.插入件150包括保持触头200的载体154。载体154可以是支撑触头200的板或膜。载体154由介电材料制成，以电隔离触头200。例如，载体154可以是聚酰亚胺膜。载体154包括上表面160和下表面162。载体154包括在上表面160和下表面162之间延伸的多个触头开口164。触头开口164接收触头200。在各种实施例中，触头200原位模制在载体154上。例如，触头200的材料在模制过程中穿过触头开口164，以在上表面160上方和下表面162下方形成触
头200。在各种实施例中，触头200可以通过传递模塑、压缩模塑、注射模塑、分配、印刷等形成。在示例性实施例中，提供了多个触头开口164。例如，触头开口164包括主触头开口166和次触头开口168。主触头开口166接收触头200的第一部分，次触头开口168接收触头200的第二部分。在所示实施例中，每个触头200的安装位置具有单个主触头开口166和围绕主触头开口166的多个次触头开口168。
20.在示例性实施例中，每个触头200包括在触头200顶部的上配合界面204和触头200底部的下配合界面206之间延伸的导电聚合物柱202。导电聚合物柱202可在上配合界面204和下配合界面206之间压缩。上配合界面204和下配合界面206形成可分离配合界面。上配合界面204和下配合界面206可以形成上lga和下lga。在各种实施例中，导电聚合物柱202可以包括沿着导电聚合物柱202的至少一部分的金属化颗粒互连。导电聚合物柱202可以在上配合界面204和下配合界面206处包括导电帽。
21.在示例性实施例中，每个触头200的导电聚合物柱202包括载体154的上表面160上方的上部210和载体154的下表面162下方的下部212。载体154延伸到触头200中以支撑触头200。上部210在上表面160和上配合界面204之间延伸。下部212在下表面162和下配合界面206之间延伸。在示例性实施例中，导电聚合物柱202为截头圆锥形。例如，上部210为截头圆锥形，下部212为截头圆锥形。例如，上部壁220在上表面160和上配合界面204之间呈锥形，下部壁222在下表面162和下配合界面206之间呈锥形。上部210在上表面160处具有第一上直径并且在上配合界面204处具有小于第一上直径的第二上直径。下部212在下表面162处具有第一下直径并且在下配合界面206处具有小于第一下直径的第二下直径。
22.在示例性实施例中，导电聚合物柱202包括内芯230和外壳232。内芯230延伸穿过载体154，比如穿过内部开口。内芯230延伸穿过载体154的部分可以变窄以装配穿过内部开口。外壳232延伸穿过载体154，比如穿过外部开口。外壳232的延伸穿过载体154的部分可以变窄以装配穿过外部开口。外壳232完全或部分包围内芯230。在示例性实施例中，内芯230和外壳232由不同的材料制成。例如，内芯230由第一材料制成，比如非导电聚合物材料，外壳232由第二材料制成，比如导电聚合物材料。第二材料的电导率高于第一材料。例如，外壳232由聚合物材料制成，该聚合物材料具有嵌入在聚合物基础材料中的导电颗粒，比如银颗粒。外壳232可以通过外壳232的第二材料在内部导电。另外或可替代地，外壳232可以被电镀或涂覆以沿着外表面导电。外壳232在上配合界面204和下配合界面206之间形成导电路径。
23.在示例性实施例中，内芯230的第一材料的压缩永久变形低于第二材料。压缩永久变形是去除力后剩余的永久变形量。第二材料的较低压缩永久变形意味着第二材料的较少永久变形。换句话说，当力被移除时，第二材料具有更大的恢复形状的能力。在各种实施例中，内芯230由非导电聚合物材料制成，比如硅橡胶材料，比如热固化橡胶。内芯230可与外壳232一起压缩，并在释放时向外压靠着外壳232，以使外壳232返回到正常未压缩位置。内芯230的第一材料的弹性降低了导电聚合物柱202的永久变形或蠕变(例如外壳232的材料的永久变形或蠕变)。内芯230增加了导电聚合物柱202的弹性。
24.在示例性实施例中，内芯230在载体154上形成就位，外壳232在内芯230上方的载体154上形成就位。外壳232可以具有覆盖内芯230的均匀厚度。外壳232可以完全包围和封闭内芯230。例如，外壳232可以覆盖内芯230的侧面、顶部和底部，使得内芯230的任何部分
都不暴露。在其他各种实施例中，外壳232部分地覆盖内芯230，比如使内芯230的一部分暴露在触头200的外部。在示例性实施例中，内芯230通过使用第一模具的第一模制件固定到载体154，外壳232通过使用第二模具的在第一模制件上方的第二模制件固定到载体154。当模制内芯230时，第一材料流过主触头开口166，以将内芯230固定到载体154。内芯230在上表面160上方延伸，并在下表面162下方延伸。当模制外壳232时，第二材料流过次触头开口168，以将外壳232固定到载体154。外壳232的上部和下部通过载体154彼此电连接。次触头开口168围绕中央主触头开口166。外壳232在上表面160上方延伸，并在下表面162下方延伸。
25.图5是根据示例性实施例的电连接器组件100的一部分的剖视图，示出了联接到载体154的触头200阵列。图6是根据示例性实施例的电连接器组件100的一部分的俯视图，示出了载体154的一部分。在示例性实施例中，内芯230可以使用公共模具同时形成。外壳232然后可以使用公共模具在内芯230上方形成。当模制内芯230时，第一材料流过主触头开口166。当模制外壳232时，第二材料流过次触头开口168。